金星の生命

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大気の状態編集部

金星の表面付近に生命が存在する可能性は低いが、表面から約50kmの高度は温度が穏やかで、金星の大気にはその可能性を肯定する意見も残っている。 1950年にドイツの物理学者ハインツ・ハーバーによって提唱された。 1967年9月、カール・セーガンとハロルド・モロウィッツが、金星に生命が存在するという分析を雑誌「ネイチャー」に発表しました。 また、「ベネラ」では、金星の雲の直下に大量の有毒塩素が検出された。 硫化カルボニルは無機的に生成するのは難しいが、火山活動によって生成することができる。 硫酸は、二酸化炭素、二酸化硫黄、水蒸気に対する太陽の光化学作用によって、大気圏上層部で生成される。 2020年のパイオニア金星データの再解析により、塩素の一部と硫化水素のすべてのスペクトル特徴が、代わりにホスフィン関連であることがわかった。 金星の大気中の雲は、生物活動の形態を開始させる化学物質を含んでいる可能性があると推測されている。

バイオマーカーの可能性編集

未知の吸収体編集

金星の紫外線写真に見られる暗い線(「未知の紫外線吸収体」と呼ばれる)は、大気に微生物が生息している場合、太陽が発する紫外線をエネルギー源としている可能性が推測された。 この「未知の紫外線吸収体」の存在により、カール・セーガンは1963年に、紫外線を吸収する物質として大気圏上層の微生物という仮説を提案する論文を発表した

2019年8月、天文学者は、金星の大気とその気象における紫外線吸収とアルベドの変化の長期パターンを新たに発見し、それは未知の化学物質、あるいは大気圏上層の微生物の大群を含むかもしれない「未知の吸収体」によって引き起こされると報告しました。

2020年1月、天文学者は、金星が現在(現在から250万年以内)火山活動中であり、その活動の残留物が金星大気中の微生物の可能性のある栄養源であることを示唆する証拠を報告しました。

PhosphineEdit

2020年9月に発表された研究では、ALMA望遠鏡による金星の大気中のホスフィン(PH3)の検出が示されたが、これは金星の条件下で存在する、または可能な既知の生体の生産方法とは関連がないことが示された。 ホスフィンのような分子は、紫外線の下では、最終的に水や二酸化炭素と反応するため、金星の大気中で持続することはないと考えられています。 PH3は地球上の嫌気性生態系と関連しており、無酸素状態の惑星に生命が存在することを示している可能性があります。 関連する研究では、金星の雲で検出されたホスフィンの濃度(20ppb)は、”もっともらしい量の生命 “を示し、さらに、典型的に予測されるバイオマス密度は、”地球の空中生物圏の平均バイオマス密度より数桁低い “ことが示唆された。 2019年現在、地球型惑星(ガス惑星とは異なる)でホスフィンガスを相当量生成する既知の生物学的プロセスは存在しない。 ホスフィンは、無機リン化物を含むオリビン溶岩の風化という地質学的プロセスによって生成することができるが、このプロセスには継続的かつ大規模な火山活動が必要である。 したがって、検出可能な量のホスフィンは生命を示す可能性がある<3127><701>国際天文学連合の宇宙生物学に関する委員会F3のウェブサイトに2020年10月5日に掲載された声明では、ホスフィンに関する2020年9月の論文の著者は、非倫理的行動と非科学的で誤解を招くと批判されている。 その委員会のメンバーはその後、IAUの声明が自分たちの知識や承認なしに発表されたと主張し、距離を置いている。 声明はその後間もなくIAUのウェブサイトから削除された。 IAUのメディアコンタクトであるLars Lindberg Christensen氏は、IAUはその手紙の内容に同意しておらず、それはIAU自体ではなく、F3委員会内のグループによって発表されたと述べています。 金星の放射率、電波科学、InSAR、地形、分光学ミッション(VERITAS)は、レーダーを搭載し、雲を通して、31年前に撮影されたものよりはるかに質の高い、新しい地表の画像を得ることができるだろう。 もう1つは、「Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging Plus(DAVINCI+)」で、実際に大気を通過し、下降しながら大気をサンプリングして、ホスフィンを検出することが期待されているのだそうです。 どのミッションを継続するかは、2021年4月に決定される予定だ。

水星を研究するために2018年に打ち上げられたBepiColomboは、2020年10月15日に金星を飛行し、2021年8月10日に2度目のフライバイを行う予定だ。 プロジェクトサイエンティストのヨハネス・ベンホフは、BepiColomboのMERTIS(水星放射計および熱赤外線分光計)がホスフィンを検出できる可能性があると考えているが、「我々の機器が十分に高感度かどうかはわからない」

また、Pioneer Venus Multiprobeが 1978年に集めた現場データの再分析によって、金星の大気中にホスフィンおよびその解離生成物が存在することが判明している。

JCMTで収集したデータでも、ALMAで検出されたものよりはるかに弱いものの、ホスフィンの信号が検出された。

2020年10月に、2015年に測定した赤外線スペクトルアーカイブの再解析では、金星の大気中にホスフィンは見つからず、ホスフィン量濃度の上限は5ppm(2020年に電波帯で測定した値の1/4)であるとされた。 しかし、これらの観測で使用された波長(10ミクロン)は、金星の大気の雲の最上部にあるホスフィンしか検出しなかった。

2020年9月の最初の発表で使用したALMAと、その後のJCMTデータの両方の収集データのデータ処理の見直しにより、バックグラウンド補間エラーによって、ホスファインのスペクトル特徴を含む複数のスプリアス線が発生していることが、10月末に判明しました。

PH3のスペクトル例(丸で囲った部分と、再処理したデータの再解析による連続体像の重ね合わせ)。

2020年11月16日、ALMAのスタッフが、9月14日に発表された元の研究の科学者が使用したデータの修正版を発表。同日、この研究の著者は、新しいデータを使った再解析をプレプリントとして発表し、惑星平均のPH3アバンドンスは、以前のALMA処理のデータで検出したものより~7倍低く、場所によって異なるようで、時間的に大きく異なる場合はJCMTによる~20倍のアバンドンスと整合的だと結論付けています。 また、Villanuevaらによる批判的な研究で指摘された、彼らの結論を覆すような指摘にも応え、今のところ他の化合物の存在ではこのデータを説明できないことを明らかにしました。 著者らは、JCMTデータのより高度な処理が進行中であると報告した。ALMAは、COVID-19のパンデミックによる1年間の停止後、2021年初めに再開する見込みであると報告されており、進行中の調査に洞察を与える可能性のあるさらなる観測を可能にするかもしれない。

2021年1月に発表された新しい研究によると、金星の雲中のホスフィンによるものとされていた266.94GHzでのスペクトルラインは中間圏での二酸化硫黄により生じたとより思われることが判明した。

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